Хімія. Рівень стандарту. 11 клас. Лашевська

§ 11. Про гідроліз докладніше

Після опрацювання параграфа ви зможете:

  • пояснювати вплив різних чинників на гідроліз солей;
  • обґрунтовувати вплив гідролізу солей на pH ґрунтів.

Гідроліз — оборотна реакція. Тож її перебігом можна керувати згідно з принципом Ле Шательє. Гідроліз солей - процес, обернений реакції нейтралізації, унаслідок якої утворюються сіль та вода. Реакція нейтралізації екзотермічна, тож гідроліз є ендотермічним процесом. Одним з реагентів у реакціях гідролізу є вода, тому розбавляння розчину солі зміщує рівновагу в бік утворення продуктів, тобто підсилює гідроліз.

Унаслідок гідролізу в розчині солі утворюється надлишок катіонів Гідрогену (у якому випадку?) або гідроксид-іонів (у якому випадку?). Якщо один з продуктів гідролізу солі залишає сферу реакції, хімічна рівновага також зсувається праворуч - гідроліз посилюється. Це властиво солям слабких, летких і нестійких кислот - карбонатної, сульфідної, сульфітної.

• 1. Спрогнозуйте, підсилиться чи послабиться гідроліз солі, здатної до нього, унаслідок нагрівання її розчину. 2. Поясніть: а) чому для добування реакцією обміну солей слабких основ або слабких кислот потрібно використовувати холодні концентровані розчини реагентів; б) добавлянням до сольового розчину лугу або сильної кислоти можна посилити або послабити гідроліз солі. Наведіть приклади. 3. На прикладі натрій карбонату поясніть, чому внаслідок кип’ятіння його розчину збільшується лужність середовища. Які два чинники в цьому випадку підсилюють гідроліз?

Гідроліз солей є основою багатьох важливих процесів у природі. Наприклад, гідроліз мінералів гірських порід супроводжується зміною каркасної структури польових шпатів, які перетворюються на шаруваті глинисті мінерали (рис. 11.1):

K+ + AlSi3O-8 + НОН ⇄ HAlSi3O8 + К++ ОН-

AlSi3O-8 + НОН ⇄ HAlSi3O8 + ОН-

Визначте ступені окиснення хімічних елементів в ортоклазі KAlSi3O8.

Рис. 11.1. 1. Польові шпати, зокрема ортоклаз (1), - найпоширеніші породотвірні мінерали, масова частка яких у земній корі близько 50 %. Унаслідок гідролізу та інших процесів утворюються осадові породи. 2. Каолінові шари над гранітами в Полонському родовищі каолінів (Україна, Хмельниччина)

Також гідроліз солей упливає на показник pH ґрунтів. Висока лужність, як і підвищена кислотність ґрунту, може створювати дуже несприятливі умови для росту й розвитку багатьох культур. Лужні ґрунти мають низьку родючість, оскільки зазвичай важкі, в’язкі, погано пропускають вологу й слабо насичені гумусом. У них високий уміст солей Кальцію й зависоке значення показника pH.

Поясніть, чому: а) високий уміст солей Кальцію зумовлює підвищену лужність ґрунту; б) для зниження лужності ґрунту використовують добриво амоній сульфат або обробляють ділянку водним розчином ферум(ІІ) сульфату, купрум(ІІ) сульфату, алюміній сульфату, амоній нітрату.

Зависока кислотність (pH нижче 5,0) ґрунту призводить до того, що багато поживних речовин переходять у стан, у якому їх не засвоюють рослини. До того ж багато які з корисних бактерій припиняють життєдіяльність за таких умов. Для зменшення кислотності використовують калій карбонат - поташ (поясніть чому).

Цікаво і пізнавально

Якщо вирощувати гортензію на ділянці, де рівень pH ґрунту становить 6,0-6,2, то на рослині розпустяться рожеві квіти. Якщо ж знизити pH до 5,0-5,2, то виростуть квіти з блакитними або фіолетовими пелюстками. Ґрунт з pH між 5,5-6,0 зумовить фіолетовий колір квітів або суміш рожевого і блакитного на одному кущі гортензії. Якщо полити нейтральний ґрунт слабким розчином ферум(ІІ) сульфату, гортензія забарвиться у фіолетовий (поясніть чому) колір (рис. 11.2).

Рис. 11.2. pH має значення!

ПРО ГОЛОВНЕ

• Гідроліз - оборотна реакція.

• Перебігом гідролізу можна керувати згідно з принципом Ле Шательє.

• Гідроліз солей - процес, обернений реакції нейтралізації.

• Гідроліз є ендотермічним процесом.

• Гідроліз солей є основою багатьох важливих процесів у природі.

• Гідроліз солей упливає на показник pH ґрунтів.

Перевірте себе

  • 1. Перетворіть розповідні речення рубрики ПРО ГОЛОВНЕ на питальні. Чи можете ви відповісти на ці запитання без допомоги підручника?

Застосуйте свої знання й уміння

  • 2. Класифікуйте реакцію гідролізу за ознакою оборотності та тепловим ефектом.
  • 3. Поясніть, для чого під час кип’ятіння білизни добавляють пральну соду - натрій карбонат.
  • 4. Якщо в складі ґрунтових солей переважають сульфат і хлорид Натрію, утворюються солончаки, якщо натрій карбонат - солонці. Поясніть, якою, на вашу думку, має бути реакція середовища солончаків та солонців.
  • 5. Алюмокалієвий галун [KAl(SO4)2 · 12Н2О] накопичується в болотних ґрунтах морських узбереж і дельт тропіків Америки, Азії та Африки, приморських низовин і боліт Нідерландів, Прибалтики, Скандинавії. Спрогнозуйте реакцію середовища цих ґрунтів, відповідь обґрунтуйте.
  • 6. Силікатний клей - водний розчин силікатів Натрію та Калію. Спрогнозуйте реакцію його середовища й запропонуйте доступний експериментальний спосіб перевірки прогнозу в домашніх умовах.

Творча майстерня

  • 6. Дослідіть pH ґрунтів у вашій місцевості. Перевірте експериментально, як можна вплинути на цей показник, використавши явище гідролізу солей.